本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)辨識方法,屬于電力系統(tǒng)運行與控制技術(shù)領域。
背景技術(shù):
電力系統(tǒng)狀態(tài)估計是現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)的重要組成部分,量測數(shù)據(jù)在信息的采集和傳輸過程中,除了受正常的噪聲影響外,還有可能含有不良數(shù)據(jù),其不會導致狀態(tài)估計的結(jié)果收到影響。故進行不良數(shù)據(jù)的檢測與辨識具有重要的實際價值,以剔除不良數(shù)據(jù),提高狀態(tài)估計的精度和可靠性。
已有的不良數(shù)據(jù)辨識的方法主要有殘差搜索法、非二次準則法、零殘差法和估計辨識法。這些方法主要是基于概率論思想,以加權(quán)殘差或標準殘差值作為特征值,并依據(jù)其分布特性,通過置信度水平設置門檻值,最終通過假設檢驗確定可疑測量數(shù)據(jù)后,將其從測量數(shù)據(jù)中排除或減小其權(quán)值,得到新的狀態(tài)估計值。但這些方法可能會出現(xiàn)殘差污染和殘差淹沒現(xiàn)象,存在漏檢或誤檢不良數(shù)據(jù),影響不良數(shù)據(jù)辨識的效果。同時該過程中多次求解非線性方程組,因此實時性差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)辨識方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種電力系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)辨識方法,包括,
對系統(tǒng)進行狀態(tài)估計,得到殘差向量和殘差靈敏度矩陣;
建立不良數(shù)據(jù)辨識的稀疏優(yōu)化模型;
采用優(yōu)化方法求解稀疏優(yōu)化模型,得到量測誤差向量;
將量測誤差估計向量中每一個元素與預設的閾值比較,大于閾值的元素即為不良數(shù)據(jù)。
采用最小二乘法對系統(tǒng)進行狀態(tài)估計。
稀疏優(yōu)化模型為,
min||v||1
s.t.W v=r
其中,W為殘差靈敏度矩陣,v為測量誤差向量,r為殘差向量,|| ||1表示v的一范數(shù)。
稀疏優(yōu)化模型為l1范數(shù)優(yōu)化模型。
閾值ξ∈(0.001,0.01)。
量測誤差估計向量中不大于閾值的元素為正常數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所達到的有益效果:本發(fā)明摒棄傳統(tǒng)的“假設檢驗”的概率論思路,創(chuàng)造性的挖掘出了稀疏優(yōu)化模型,進而將不良數(shù)據(jù)辨識問題轉(zhuǎn)化成一個優(yōu)化問題,大大提高了實用性和可靠性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
觀點分析:通過最小二乘法狀態(tài)估計可以估計出殘差向量其中,是狀態(tài)量估計值,Z是量測值,h()為線性化后的量測函數(shù)向量,不良數(shù)據(jù)辨識的目的是通過r了解測量誤差v=Z-h(x),其中,x是狀態(tài)量真值,根據(jù)狀態(tài)估計理論,r=Wv,W為殘差靈敏度矩陣,但是W是一個非滿秩矩陣,也就是說,已知r的情況下,v是具有無窮多組解的,所以傳統(tǒng)觀點認為通過r求v是不對的,但是本申請認為,通常情況下,不良數(shù)據(jù)的正常量測誤差是遠小于正常數(shù)據(jù)測誤差,這意味著x中,相比較于不良數(shù)量測點處,大多數(shù)正常數(shù)量的量測誤差非常小,故x是一個高度稀疏的向量,于是可以將不良數(shù)據(jù)辨識變成一個l1范數(shù)優(yōu)化問題。具體方案如圖1所示,一種電力系統(tǒng)不良數(shù)據(jù)辨識方法,包括以下步驟:
步驟1,采用最小二乘法對系統(tǒng)進行狀態(tài)估計,得到殘差向量和殘差靈敏度矩陣。
步驟2,建立不良數(shù)據(jù)辨識的稀疏優(yōu)化模型。
該稀疏優(yōu)化模型為l1范數(shù)優(yōu)化模型,具體如下:
min||v||1
s.t.W v=r
其中,W為殘差靈敏度矩陣,v為測量誤差向量,r為殘差向量,|| ||1表示v的一范數(shù)。
步驟3,采用優(yōu)化方法求解稀疏優(yōu)化模型,得到量測誤差向量。
步驟4,將量測誤差估計向量中每一個元素與預設的閾值ξ比較,ξ∈(0.001,0.01),大于閾值ξ的元素即為不良數(shù)據(jù),不大于閾值ξ的元素為正常數(shù)據(jù)。
上述方法摒棄傳統(tǒng)的“假設檢驗”的概率論思路,創(chuàng)造性的挖掘出了稀疏優(yōu)化模型,進而將不良數(shù)據(jù)辨識問題轉(zhuǎn)化成一個優(yōu)化問題,大大提高了實用性和可靠性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。